Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки и хранения зерна озимой пшеницы продовольственного назначения». Курсовая 2. Расчет и проектирование пункта послеуборочной обработки и хранения зерна озимой пшеницы продовольственного назначения
 Скачать 360.25 Kb.
|
|
3.3 Потеря зерна при хранении Хранение зерна, комплекс мероприятий, способствующих сохранению запасов зерна. Правильная организация X. з. позволяет полностью сохранить его качество и свести к минимуму потери массы. Успех хранения зависит от подготовки хранилищ и партий зерна, соблюдения режима хранения. На сохранность зерна влияют его влажность, температура и связанная с ними интенсивность биохимических процессов, развитие в массе продукта микроорганизмов и вредителей хлебных запасов. В сухом зерне (влажность 10—12%) практически полностью прекращаются биохимические процессы, почти не развиваются микроорганизмы, насекомые и клещи. Потери зерна при хранении неизбежны, но его количество может быть разным. От чего зависит это значение и как его уменьшить? Этот вопрос актуален среди владельцев аграрного бизнеса. Для максимального сохранения культуры необходимо предусмотреть методы поддержания качества зернового продукта на протяжении всего необходимого периода. Технология хранения зерна выбирается с целью снижения объёма потерь продукта и сохранения его первоначального качества. Она зависит от влажности сырья и типа зернохранилища. Естественная убыль зерна при хранении служит одним из основных показателей качества собранного урожая зерновой культуры. С использованием современных технологий в агропромышленном комплексе из года в год увеличивается урожайность основных культур (пшеницы, овса, ячменя и т.п.). В зернохранилища, например в элеваторы, можно поместить весь собранный урожай, но чтобы его сохранить, необходимо следовать нормам хранения. При хранении различных культур в зависимости от условий (в элеваторах, складах насыпью или в таре или не приспособленных для хранения площадках), продолжительности хранения (3, 6 и 12 месяцев). Нормы естественной убыли при хранении пшеницы (% от всей массы): При хранении пшеницы в элеваторах в течение 3 месяцев нормы естественной убыли составляют 0,045% хранимой массы; в течение 6 месяцев — 0,055; 12 месяцев — 0,095% для 2-й климатической группы. Необходимо отметить, что нормативное значение убыли для зерновой смеси принимается для основной культуры, которая занимает наибольший объем в смеси. Их применение актуально при проверке наличия зерновых продуктов, если установлено уменьшение их веса без изменения качества. Значения, указанные в таблице не распространяются на продукцию со стандартным весом в мешках. Также вышеуказанные нормы необходимо увеличить на 15%, в случае очистки семян трав электромагнитным методом. Из биологических и механических потерь сырья в целом составляется естественная убыль зерна. Зерновая смесь дышит, и таким образом расходуются её биологические волокна. Этот процесс и является одной из причин потери веса продукции. Механические потери включают в себя распыл пыли из зерновой смеси во время разгрузки или погрузки продукции. При хранении зерна и семян масличных культур до 3 месяцев нормы естественных потерь определяют по фактическому количеству дней хранения. А при хранении до 6 месяцев или до года — по фактическому количеству месяцев хранения. Нормы естественной убыли при хранении зерна и продукции применяются к их общему количеству, числящемуся в расходе и остатки по акту зачистки. Если в партии хлебопродуктов установлено превышение влажности или увеличение сорной примеси при расходе, комиссия при зачистке обязана детально проверить причины изменения качества в худшую сторону и дать заключение о виновности материально-ответственного лица в ухудшении качества и отсутствия соответствующего излишка. При отсутствии излишка или если он меньше, чем должен быть в результате ухудшения качества хлебопродуктов, начисление разницы в количестве проводится, когда есть основание считать, что ухудшение качества должно было привести к увеличению количества за счет увлажнения или промешивания к зерну постороннего сора или зерна других культур, относимых по стандарту к сорной примеси в данной культуре. 3.4 Методы уменьшения потерь зерновой продукции Не менее важно сохранить урожай в отличном качестве. Поэтому именно правильно подобранный способ хранения влияет на убыль зерна при хранении и к этому процессу выдвигаются особо высокие требования. Методы хранения продукции в зернохранилищах должны соответствовать государственным нормам и стандартам, тогда можно будет гарантировать, что естественная убыль зерна буде в пределах нормы. Элеваторы должны отвечать всем техническим требованиям для соблюдения технологий приёмки, разгрузки и хранения зерновой культуры. Ёмкости и помещения складов необходимо содержать в исправном виде и по мере необходимости проводить ремонты и обеззараживание. Для качественного хранения зерна на складских предприятиях его необходимо сортировать и разделять по: влажности, виду, загрязнённости и сорту. Собирать в одной ёмкости разные виды зерна или продукцию с разной влажностью запрещено. Форма пирамиды оптимальна для кучи зерна при насыпном хранении. Урожай зерновой продукции по содержанию влаги разделяется на: сырую до 22% и сырую свыше 22%. По степени содержания сора зерновая смесь делится на: чистую, средней чистоты, сорную, сорную свыше граничных кондиций. Среди трёх типов складирования зерна (сухого, охлаждённого и безвоздушного), хранение в охлаждённом состоянии и сухим способом наиболее популярны в нашей стране. Хранение зерна сухим методом Этот метод предполагает его полное или частичное высушивание. Он основан на принципе ксероанабиоза: все организмы, находящиеся в зерне переходят в состояние анабиоза. Сухой метод хорош для длительного хранения в базисных хранилищах. Достаточно эффективный способ хранить зерновой продукт насыпью. Он позволяет длительное время хранить продукцию, используя сухой метод. В таком случае зерно ссыпается в кучи. Технология складирования насыпью подходит для складских помещений и для открытых площадок комплексов и отличается рядом преимуществ: ресурсы склада используются рационально; погрузка и разгрузка продукции эффективна и удобна; борьба с вредителями; мониторинг состояния продукции. Зерновых культуры в охлаждённом виде Складирование зерна в охлаждённом виде ─ это поддержание невысоких температур. Преимущество хранения этим методом ─ низкий процент потерь зерновых культур. Необходимая для этого температура создаётся искусственно и составляет 5-10оС. При такой температуре жизнедеятельность насекомых и других организмов в зерновой смеси замедляется. Также при этом методе хранения устанавливается приточно-вытяжная вентиляция, которая работает летом только ночью, а в холодное время года – 24 часа в сутки. Складирование зерна без доступа кислорода Безвоздушный метод подходит для производственных предприятий, где очень важно сохранить качество сырья. Известно, что основное количество вредоносных микроорганизмов и насекомых погибнет при отсутствии кислорода в зерне. Благодаря такому хранению, зерновая продукция консервируется и в ней сохраняется большинство полезных свойств культуры. Это важный момент, так как сырья используется в пищевой промышленности мукомольными или хлебопекарными заводами. Герметичные ёмкости помогают реализовать способ безвоздушного хранения, а для ускорения консервации добавляется углекислый газ или сухой лёд. Складирование зерна в мешках Этот вариант хранения подразумевает сохранение или транспортировку элитных посадочных семян. Ещё в мешках хранятся дорогие сорта зерновых культур с тонкостенной структурой. Чаще всего используют мешки из грубой ткани, капрона или полипропилена. Последние используют на элеваторах, так как они влагостойкие и выдерживают механические повреждения. Реже применяют бумажные мешки (крафт-бумага) с тканевой подкладкой. Наполненные зерном мешки укладываются штабелями на дощатые поддоны. 3.5 Характеристика хранилищ 3.5.1 Общие требования Надежное и длительное хранение миллионов тонн зерна - дело затратное и трудоемкое. Выращенный урожай в силу биологической природы зерновых культур во избежание порчи и потерь необходимо убрать в сжатые сроки и в зависимости от состояния зерна и семян требуется высокими темпами провести их послеуборочную обработку. Следует отметить, что в России более половины урожая зерна нуждается в незамедлительной (за 2-5 суток) обработке, основные потери его происходят на этапах уборки и послеуборочной обработки. В отдельные годы во многих хозяйствах и регионах они достигали 10% объема собранного урожая. Сохранение природных свойств, состояние по влажности и засоренности зерна, поступающего на технологические линии послеуборочной обработки и в зернохранилища, напрямую зависит от уровня оснащенности села уборочной техникой. При достаточном количестве и пропускном техническом уровне уборочной техники можно выбрать благоприятный для уборки момент времени и получить зерно, более выровненное по качеству, с меньшей влажностью и засоренностью. В среднем по России нагрузка на 1 зерноуборочный комбайн превышает 250 га (в США - 82, в Германии -67 га), что осложняет приведение зерна в стойкое для хранения состояние. Длительный опыт показал, что для надежной сохранности зерна в стране необходимы зернохранилища, общая вместимость которых превышает среднегодовой валовой сбор до 1,5-1,8 раза. Это позволяет компенсировать годичные колебания урожая, учесть объемную массу зерна различных культур, раздельно вести обработку и хранение разнокачественных партий зерна, иметь переходящий остаток зерна в объеме до 20% потребления. В различных странах используются зернохранилища с принудительной разгрузкой (напольного типа) и саморазгружающиеся силосного типа. В связи с массовым строительством зерновых силосов малого, среднего и большого диаметра имеется техническая возможность для быстрого увеличёния общей емкости зернохранилищ. Их разделяют на зерновые элеваторы, зерновые склады, зерновые силосы большого диаметра (зерновые силосные комплексы - ЗСК) и другие типы. Зернохранилище должно быть достаточно прочным и устойчивым: выдерживать давление зерновой массы на пол и стены, давление ветра и т.д. Оно должно также предохранять зерновую массу от неблагоприятных атмосферных воздействий и грунтовых вод. Влажность воздуха в хранилищах поддерживают на уровне 60-75% в течении почти всего года, что соответствует равновесной влажности 13-15% для всех зерновых культур. Хранилища должны надежно защищать зерно от грызунов и птиц, от насекомых- вредителей и клещей, быть удобными для обеззараживания и удаления пыли, иметь удобные подъездные пути. Зерновые массы хранят насыпью и в таре. Первый способ основной и наиболее массовый. Хорошая сыпучесть зерновых масс позволяет легко загружать их в емкости любых размеров и любой конфигурации (бункер, склад, силос и т.д.). Однако часть семян хранят в таре. Это семена элиты и первой репродукции, полученные от научно-исследовательских учреждений. Основной вид тары – мешки из грубых и прочных тканей. Чтобы обеспечить тот или иной режим хранения, защитить зерно от нежелательных воздействий окружающей среды, исключить неоправданные потери массы и качества, все партии зерна, и особенно семенного, хранят в специальных хранилищах. К хранилищам предъявляют следующие требования: технические (строительные, противопожарные и т.д.), технологические, эксплуатационные и экономические. В зависимости от этого хранилища сооружают из разных строительных материалов: дерева, камня, кирпича, железобетона, металла и т.д. 3.5.2 Типы зернохранилищ Современные зернохранилища — это целый комплекс сооружений, позволяющий подготовить, просушить и заложить зерно как на длительный, так и на короткий срок хранения. Зернохранилища могут быть оснащены: Оборудованием для автоматической погрузки и выгрузки зернового материала; Автоматическими устройствами для перемещения зерновых продуктов внутри хранилища; Техникой для консервирования зерна при помощи охлаждения. Зернохранилища - это одноэтажные здания с наклонными, ровными или конусными полами. Здания, возводимые под зернохранилища, не имеют чердаков и естественного освещения, но снабжены качественной системой вентиляции. Вентиляция обеспечивает защиту от появления конденсата на стенах сооружения и повышения влажности воздуха. Зернохранилища оборудуют нориями, транспортерами и подъемниками, а также при необходимости техникой для перемещения зерна в пределах хранилища. Внутри помещения могут монтироваться обособленные закрома для раздельного хранения разных сортов и видов зерновых. В большинстве современных зернохранилищ устанавливают датчики, контролирующие влажность и температуру внутри помещения. Средний срок эксплуатации современных зернохранилищ от 20 до 50 лет. Для длительного хранения зерна с сохранением его потребительских качеств используют зерносклады, элеваторы и металлические силосы. Зерносклады Представляют собой одноэтажные здания длиной до 90 м и шириной до 30 м с двускатной крышей и высотой стен 3 — 3.5 м. Склады бывают с ровными и наклонными полами. По комплектации оборудования делятся на механизированные и немеханизированные. Немеханизированные склады монтируются только с ровными полами и все работы по перемещению, погрузке и разгрузке зерна выполняются с помощью специальных механизмов и погрузчиков. Основным недостатком является большие трудозатраты при выполнении каких-либо работ. Механизированные склады сооружаются с ровными и наклонными полами, снабжаются погрузочными и разгрузочными ленточными транспортерами и нориями на торцах здания. Для активной вентиляции снабжаются стационарными или мобильными вентиляционными установками. Для механизации разгрузки зерна применяются аэрожелоба, также выполняющие роль дополнительной вентиляции. Преимуществами использования зерновых складов являются небольшие затраты на строительство и возможность хранения разных партий и сортов зерна путем разделения склада на закрома с помощью переносных щитов. К недостаткам нужно отнести большие площади, занимаемые складами, малый коэффициент загруженности, большую трудоемкость разгрузки и затраты на сохранение водонепроницаемости огромных крыш. Элеваторы Современный элеватор представляет собой многофункциональный комплекс с полной механизацией и автоматизацией всех этапов загрузки, обработки, хранения и выгрузки зерна. Состав элеватора: Зерносушилка; Зернохранилище; Здание для проведения технологических процессов (очистки, дезинфекции, сортировки); Силосные корпуса; Погрузочно-разгрузочные узлы; Цех отходов. Все составные части элеватора снабжены и связаны между собой сетью ленточных и цепных транспортеров. Максимальная вместимость элеваторов в России составляет 150 — 170 тыс. тонн. Основным материалом для силосных корпусов являются монолитный и сборный железобетон. Монолитный железобетон герметичен, но требует больших сроков для изготовления. Герметичность и ремонтоспособность сборных конструкций достигается применением конструктивных решений с использованием современных полимеров. Главным преимуществом элеваторов является полная механизация и автоматизация всех процессов обработки и хранения зерна. Металлические силосы В последнее время большое распространение получают металлические силосы, изготавливаемые из алюминия, стали и всевозможных сплавов. Скорость возведения, большая вместимость и возможность применения всех видов обработки зерна привели к образованию ряда зерновых металлических силосных комплексов на территории России. Металлические силосы с конусным дном из-за конструктивных особенностей изготавливают максимальным диаметром 9 м., а их вместимость составляет около 1000 т. Для монтажа зернохранилищ с большей вместимостью применяются металлические силосы с плоским дном. Их диаметр может превышать 20 метров, а вместимость составляет более 7 тыс т. Выгрузка основной зерновой массы в этих силосах происходит через воронку, расположенную в центре дна, с помощью цепного конвейера, размещенного под днищем. Остаток массы подают обегающим шнеком, а зачистку дна производят пневморазгрузчиком или вручную. Таким образом, по уровню механизации разгрузки металлические силосы с плоским дном уступают силосам с конусным дном и элеваторам. 3.6 Размещение зерна в хранилищах Только соблюдая правила размещения, можно организовать рациональное хранение зерновых масс, т.е. избежать их излишнего перемещения, эффективно провести их обработку, хорошо использовать вместимость всех хранилищ, предотвратить потери в качестве и до минимума сократить потери в массе. Все это способствует сокращению издержек при хранении и наилучшему использованию партий зерна. В основу принципов размещения зерновых масс в зернохранилищах положены: показатели качества каждой партии зерна и связанные с этим возможности использования ее по тому или иному назначению, устойчивость каждой партии зерна при различных условиях хранения. Исходя из перечисленных положений, зерно в хранилищах размещают с учетом следующих признаков: Ботанические признаки. Известно, что тип, подтип и сорт характеризуют совокупность ботанических и хозяйственных признаков зерна, в частности мукомольные и хлебопекарные его свойства, крупяные достоинства и т.п. Поэтому зерно различных типов и сортов не смешивают и хранят раздельно до отгрузки его на экспорт. Зерно, которое может быть использовано в качестве посевного материала, хранят раздельно не только по сортам, но и в пределах сорта по репродукции, категориям сортовой чистоты и классам. Для хранения сортового зерна выделяют лучшие склады. Влажность зерновой массы. Решающее влияние, которое оказывает влажность на интенсивность протекающих процессов, приводит к необходимости раздельно хранить партии с различной влажностью, но однородные по другим признакам. Так, отдельно размещают зерно сухое и средней сухости, влажное и сырое до 22%. Если принимают зерно влажностью более 22%, то партии зерна группируют с интервалами влажности в 6%. Влажное зерно размещают в хранилищах, прилегающих к сушилкам, соблюдая условия просушивания зерна. Количество и состав примесей в зерновой массе. Отдельно размещают партии зерна, имеющие минеральную примесь в виде мелкой гальки, партии, содержащие вредную примесь и т.п. Такие партии размещают в складах, наиболее удобно связанных с зерноочистительными машинами. Зараженность зерновой массы насекомыми и клещами. Зараженные партии зерна размещают отдельно, чтобы исключить возможность заражения других хранилищ и партий зерна, в которых вредители не обнаружены. Обычно для такого зерна выделяют один склад или группу складов, находящихся по возможности изолированно от других и удобных для очистки и обеззараживания зерна с применением газовых средств дезинфекции. Целевое назначение зерна. Размещают зерно обязательно с учетом этого фактора. Так, например, поступившие элитные семена или семена первых репродукций всегда необходимо размещать как посевной материал с соблюдением всех правил хранения сортовых семян. Целевое назначение необходимо учитывать также и при хранении партий продовольственного зерна. Для хранения зерна будем использовать зерносклад. Семенное и продовольственное зерно будем хранить отдельно. Семенное зерно хранится в мешках, а продовольственное - в насыпи. Для сортовых семян даже с влажностью до 14% создаются наиболее благоприятные условия хранения и обеспечивается наилучший контроль их состояния. Так, при размещении семенного зерна ржи, пшеницы, овса, ячменя, гречихи, проса и бобовых культур высота насыпи не должна превышать 2 м в теплое время года и 2,5 м — в холодное время. При закладке семян с влажностью выше 14% высоту насыпи снижают еще больше, в зависимости от таких факторов, как температура и влажность зерна и воздуха, продолжительность хранения и т. п. Ограничение высоты насыпи позволяет лучше регулировать процессы, протекающие в ней. Однако было бы неправильно полагать, что только ограничение высоты насыпи свежеубранного, а также сырого и влажного зерна уже гарантирует его сохранность. Переоценка этого фактора, к сожалению, не раз имела место, что приводило обычно к ослаблению контроля состояния хранящейся зерновой массы. Параллельно со снижением высоты насыпи требуется систематическое наблюдение за зерном и, главное, скорейшее приведение его в состояние, обеспечивающее длительное хранение. Размещение в элеваторах определяется в основном специфическими условиями хранения в силосах, глубина которых достигает 25—30 м. В них нельзя долго хранить зерно с повышенной влажностью во избежание быстрого плесневения и нарастания температуры, приводящих к порче. В то же время механизация всех процессов перемещения зерна в элеваторе позволяет систематически проветривать его, а наличие сушилок — быстро просушивать партии сырого и влажного зерна. Размещать сырое зерно в элеваторах не следует. Оно быстро слеживается в силосах и теряет сыпучесть. Целесообразно принимать сырое зерно непосредственно в бункеры сушилок. Если требуется направление его в сушилку через элеватор, рекомендуется ограничиваться одновременной подачей в силосы, обслуживающие сушилку, в количестве, не превышающем суточного запаса. Размещая зерно в различные хранилища, нельзя не учитывать его назначения. Поэтому склады, не связанные с железнодорожными и водными путями, рекомендуется загружать в первую очередь зерном, которое будет отпускаться потребителям на месте как для продовольственных и фуражных целей, так и для посевов с вывозом его автогужевым транспортом. Элеваторы и механизированные склады целесообразно использовать для размещения партий, намеченных к первоочередной отгрузке железнодорожный или водным транспортом, тем самым оборачиваемость и улучшая условия эксплуатации таких хранилищ. Поскольку элеваторы располагают сушилками и сепараторами, их следует в максимальной степени использовать для сушки, очистки и формирования крупных партий зерна одинакового качества до направления на перерабатывающие предприятия. |